Solar Impulse 2 se tornará um satélite atmosférico para a Marinha dos EUA

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Solar Impulse 2 se tornará um satélite atmosférico para a Marinha dos EUA
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Vídeo: Solar Impulse 2 se tornará um satélite atmosférico para a Marinha dos EUA

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Anonim
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A Marinha dos Estados Unidos está demonstrando grande interesse em sistemas aéreos não tripulados de várias classes. Agora eles pretendem estudar e avaliar o conceito de um UAV de tempo de vôo ultralongo. O desenvolvimento, construção e teste de um protótipo desta classe foram confiados à Skydweller Aero. Os primeiros voos dessa máquina podem ocorrer neste ou no próximo ano.

Contrato governamental

A empresa hispano-americana Skydweller Aero foi fundada em 2019 com o objetivo de participar do desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados com características de vôo e operacionais aumentadas. Quase imediatamente, ela comprou os desenvolvimentos da organização Solar Impulse e o protótipo de aeronave com o mesmo nome. No futuro, ela continuou a desenvolver soluções de outras pessoas e começou a implementar suas próprias ideias.

No início de agosto, a Skydweller Aero anunciou que havia recebido uma encomenda da Marinha dos Estados Unidos. O contrato, no valor de US $ 5 milhões, prevê trabalhos preliminares para a criação de um UAV de ultra-alta duração - o chamado. satélite atmosférico ou pseudo-satélite. O contratante deve enviar um drone demonstrador de tecnologia até o segundo trimestre de 2022. Se for bem-sucedido, um projeto completo pode começar.

A Marinha dos Estados Unidos gostaria de receber um "satélite atmosférico" com usina elétrica, capaz de permanecer no ar por até 90 dias. Ele deve carregar uma carga útil para vários fins. Está planejado o uso de vários tipos de sistemas de engenharia de rádio, equipamento de reconhecimento, etc. Tal produto poderia ocupar um nicho entre UAVs de classes "tradicionais" e espaçonaves, simplificando o desempenho de algumas tarefas.

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Até agora, estamos falando apenas sobre a busca e desenvolvimento de tecnologias necessárias para criar um projeto completo. O desenvolvimento deste último pode começar no futuro, mas as datas exatas ainda não podem ser anunciadas. A hora de entrada em serviço do satélite também é incerta - claro, se o projeto chegar a esse ponto.

Base tecnológica

Skydweller Aero começou a pesquisar o tema "satélites atmosféricos" quase imediatamente após sua fundação e já conseguiu realizar parte do trabalho e ganhar alguma experiência. O novo pedido da Marinha dá a este projeto apoio financeiro e outros, e também dá esperança de que tecnologias promissoras encontrarão aplicação real.

O empreiteiro não precisa projetar e construir um demonstrador de tecnologia do zero. Nesta capacidade, está prevista a utilização da aeronave experimental já existente Solar Impulse 2. No final de 2019 iniciou-se a sua reestruturação e reequipamento. O objetivo deste projeto era converter a aeronave em uma aeronave opcionalmente pilotada. Agora, dependendo da necessidade, a aeronave pode ser controlada pelo piloto da cabine ou pelo operador do solo. A aeronave opcionalmente tripulada Solar Impulse 2 já passou nos testes de vôo.

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Num futuro próximo, incl. até o final de 2021, a aeronave pode perder a cabine e finalmente se transformar em um UAV. Nesse formulário, será levado a uma nova etapa de testes, que será realizada em conjunto com a Marinha. Quanto tempo vai demorar e como vai terminar é desconhecido. No entanto, o empreiteiro está otimista.

Características técnicas

A aeronave experimental Solar Impulce 2 foi construída pela organização internacional Solar Impulse em 2011-14. Os testes de vôo da máquina começaram em 2014.e rapidamente confirmou a capacidade da aeronave para um vôo longo. Alguns anos depois, a aeronave mudou de proprietário e, em um futuro próximo, mudará sua aparência.

O Solar Impulse 2 é uma aeronave normal de asa alta com uma grande asa reta, projetada para fornecer altas características aerodinâmicas e de vôo. O planador foi feito de ligas leves, plásticos e compostos. Graças a isso, a aeronave com comprimento de 22,4 m e envergadura de 71,9 m tem peso de decolagem de apenas 2,3 toneladas.

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Uma usina de energia original baseada em painéis solares e acumuladores foi desenvolvida para a aeronave. A superfície superior da asa, empenagem e fuselagem é coberta por 17248 células solares com uma área total de aprox. 270 m² e com uma potência total de até 66 kW. A energia é fornecida para quatro baterias de íon-lítio de 41 kWh, bem como para quatro motores elétricos de 13 kW com hélices de tração de duas pás com um diâmetro de 4 m.

A aeronave está equipada com uma única cabine não pressurizada com todos os equipamentos necessários. Para voos de longa duração, foi fornecido um piloto automático, que reduz a carga do piloto e permite que ele repouse durante o voo. O equipamento de oxigênio está disponível para voos em altitudes de até 10-12 km.

Durante os primeiros testes, o Solar Impulse 2 mostrou a capacidade de decolar a uma velocidade de 36 km / h; a velocidade máxima é de 140 km / h. A velocidade de cruzeiro durante o dia é de 90 km / he à noite, com pouca luz ou na sua ausência, cai para 60 km / h.

O uso da energia do sol, em teoria, fornece alcance e duração ilimitados de vôo. Em 2015-16. foi usado durante a viagem ao redor do mundo. A rota inteira foi dividida em 17 seções de diferentes comprimentos e durações. O voo mais longo ocorreu no verão de 2015 e durou 117 horas, não havendo novos recordes desse tipo devido à excessiva carga de trabalho do piloto.

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Um novo aumento da duração do voo está associado à recusa da presença do piloto a bordo. Atualmente, o único Solar Impulse 2 está sendo reconstruído para tal projeto. A aeronave perderá a cabine e os sistemas de controle relacionados. Em vez disso, um novo nariz da fuselagem e recursos de controle remoto e autônomo serão instalados. Após esse processamento, o VANT poderá levar a bordo uma carga útil de até 400 kg.

"Sputnik" para a frota

Os trabalhos de reestruturação da aeronave experimental estão quase concluídos e, no final do ano, ela poderá ser erguida no ar em uma nova configuração. Em seguida, serão iniciados os testes para ganho de experiência, bem como no interesse da Marinha. Quanto tempo esses eventos vão durar ainda não foi anunciado. Seus resultados também permanecem obscuros, embora haja motivos para previsões positivas.

No futuro, após avaliar o demonstrador de tecnologia, a Marinha dos Estados Unidos pode iniciar o desenvolvimento de um "satélite atmosférico" completo. Skydweller Aero, usando a experiência acumulada, é perfeitamente capaz de obter um pedido correspondente. No entanto, o lançamento do concurso e do design continua a ser uma questão de futuro distante.

Já se sabe qual pode ser o resultado de tal projeto. A Marinha quer que um veículo aéreo não tripulado, com autonomia ou comando, continue voando por três meses e com alcance prático ilimitado. Graças a isso, o aparelho poderá ficar em uma determinada área por muito tempo e sem interrupção, resolvendo a tarefa. Além disso, o alcance ilimitado proporcionará a capacidade de chegar a qualquer lugar do mundo, independentemente do local de decolagem.

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Várias opções de carga útil estão sendo consideradas. Com isso, o drone poderá realizar reconhecimentos ópticos ou eletrônicos, além de desempenhar as funções de repetidor de sinais de rádio. Ao mesmo tempo, é improvável que o "satélite" seja capaz de se tornar um UAV de ataque eficaz.

Os drones de vôo ultralongo são chamados de "satélites atmosféricos" por uma razão. Do ponto de vista das tarefas a serem resolvidas, eles, com algumas ressalvas, são análogos funcionais de espaçonaves. Esses UAVs podem realizar reconhecimento, fornecer comunicações e navegação, etc. Ao mesmo tempo, a aeronave pode ser mais simples e barata de fabricar e operar. Porém, há uma série de dificuldades técnicas e outras, sem as quais é impossível contar com alto desempenho e eficiência de uso.

Um grande futuro

Projetos da Solar Inpulse, Skydweller Aero e outras organizações foram desenvolvidos com o objetivo de dominar novas tecnologias no campo da aviação, bem como determinar suas reais perspectivas. Os testes realizados confirmaram as características calculadas e mostraram que as novas soluções têm futuro melhor.

Agora estamos falando sobre o uso de novas tecnologias em um projeto com perspectivas reais. Ao mesmo tempo, como costuma acontecer, as forças armadas de um país desenvolvido começaram a se interessar por novas ideias. Este fato dá aos desenvolvedores do projeto esperança para a conclusão bem-sucedida do trabalho teórico e de design - e para contratos futuros. Porém, para isso é necessário passar pela fase de demonstração de tecnologias e mostrar o potencial de seus projetos no campo militar, o que levará algum tempo.

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